Deutschland · KMK Bildungsstandards
Klasse 9 Digitale Welten Gestalten: Informatik und Gesellschaft
Dieser Kurs vermittelt tiefgehende Kompetenzen in der Programmierung, dem Verständnis komplexer Netzwerke und der kritischen Reflexion technologischer Auswirkungen. Schülerinnen und Schüler entwickeln Problemlösungsstrategien durch Computational Thinking und wenden diese in praxisnahen Projekten an.
Algorithmen und komplexe Datenstrukturen
Vertiefung der Programmierung durch die Einführung von Listen, Objekten und effizienten Such- sowie Sortieralgorithmen.
Verwaltung von Datenmengen in Listen und Arrays zur Lösung komplexerer Speicheraufgaben.
Analyse und Implementierung von klassischen Algorithmen wie BubbleSort oder Binäre Suche.
Strukturierung von Code durch eigene Funktionen und Parameterübergabe zur Vermeidung von Redundanz.
Vernetzte Systeme und Internetprotokolle
Untersuchung der technischen Grundlagen des Internets und der Kommunikation in Rechnernetzen.
Verständnis der Datenübertragung durch das ISO/OSI-Modell oder das TCP/IP-Referenzmodell.
Funktionsweise von IP-Adressen, Subnetzen und die Rolle von Routern im Netzwerk.
Analyse der Interaktion zwischen Webbrowsern und Webservern über das HTTP-Protokoll.
Datenbanken und Informationsmanagement
Einführung in relationale Datenbanksysteme und die Abfragesprache SQL zur Verwaltung großer Datenbestände.
Strukturierung von Informationen in Tabellen, Primärschlüsseln und Fremdschlüsselbeziehungen.
Erlernen der Grundbefehle SELECT, FROM, WHERE und JOIN zur gezielten Datenauswertung.
Diskussion über Zugriffsrechte, Datensparsamkeit und die Verantwortung von Datenbankadministratoren.
Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen
Grundlagen der KI, Funktionsweise von neuronalen Netzen und gesellschaftliche Implikationen automatisierter Entscheidungen.
Unterscheidung zwischen klassischer Programmierung und lernenden Systemen anhand von Trainingsdaten.
Vereinfachte Darstellung der Funktionsweise von Neuronen und Schichten in einem Netzwerk.
Untersuchung von Vorurteilen in Algorithmen und die Verantwortung beim Einsatz von KI.
Kryptographie und IT-Sicherheit
Methoden der Verschlüsselung von der Antike bis zur modernen Public-Key-Kryptographie.
Historische Verfahren wie Caesar und Vigenere sowie deren Sicherheit gegenüber Kryptoanalyse.
Das Prinzip von Public und Private Key sowie die Anwendung beim sicheren Surfen (HTTPS).
Sicherstellung von Authentizität und Integrität digitaler Dokumente.
Software-Projekt: Von der Idee zum Produkt
Anwendung aller gelernten Konzepte in einem eigenständigen Programmierprojekt nach agilen Methoden.
Definition von User Stories und Erstellung eines Projektplans für eine eigene Anwendung.
Iterative Programmierung des Prototyps und Durchführung von Modultests.
Vorstellung der Ergebnisse und Reflexion über den Entwicklungsprozess.